目的:了解病原体在室内的传播机制,采取措施以遏制病原体的传播进而降低感染率对于疫情防控具有非常重要的意义。部分研究表明,病原体可以在鞋底和地面之间发生传播扩散,而有关病毒液滴在重力和气流作用下沉积到地面,进而经鞋底携带而导致病原体的二次扩散尚未得到充分研究。因此,本文利用模拟仿真和实验研究相结合的方法,开展病原体模拟物随人员行走在室内地面的传播扩散研究,探明污染物通过此种途径的扩散规律,对特定场所污染物的足迹传播情况进行评估和分析。
方法:使用荧光素钠作为模拟物,设计两因素(体重、行走速度)足迹传播实验方案(图1),分析室内地面污染物的衰减规律和转移效率并构建数学模型,通过数值模拟分析病区走廊内多人行进时鞋底污染物的传播扩散情况。
结论:(1)随着行走步数的增加,转移效率与地面荧光素钠衰减规律(图2、图3)均呈现指数下降趋势,且前四步的转移效率分布在0.05-0.45之间,转移效率为

,而地面荧光素钠衰减规律为

,体重和行走频率对参数a和b无显著性影响;(2)多人踩踏数值模拟分析显示,地面污染物浓度随行走步数呈指数下降关系。在有限污染源总量情况下,污染物转移过程主要发生在前7步,而随着模拟人数的增多,污染物浓度最大值沿行走方向出现后移(图5)。在无限污染源总量数值模拟情况下,污染物浓度最大值也随行走方向出现后移,且该工况下,随着人数的增加,第一步转移的污染物量明显增加。(图6)(3)通过以上结论,认为污染物随人员行走的传播扩散情况值得重视,尤其是从重污染区向清洁区的传播,因此,制定污染物防控措施时,应考虑在重污染区的边界设置消毒垫等措施,并将消毒范围重点放在距离污染源4 m范围内。